| 研究課題/領域番号 |
19K21896
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| 研究機関 | 富山大学 |
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研究代表者 |
安江 健一 富山大学, 学術研究部都市デザイン学系, 准教授 (10446461)
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| 研究分担者 |
丹羽 正和 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 核燃料・バックエンド研究開発部門 東濃地科学センター, 研究主幹 (90421685)
川崎 一雄 富山大学, 学術研究部都市デザイン学系, 准教授 (60624806)
横山 立憲 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 核燃料・バックエンド研究開発部門 東濃地科学センター, 研究職 (10750846)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 2023-03-31
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| キーワード | 水和層 / 二次磁化 / U-Pb年代 / 古地磁気 / 土岐砂礫層 / 呉羽山礫層 |
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| 研究実績の概要 |
本研究は、礫層中の礫に形成された水和層の厚さと二次磁化の獲得温度、礫層中の砂・粘土のU-Pb年代と古地磁気方位から得られる年代値を複合した礫層の堆積年代測定法の構築を試みる。当該年度は、前年度と同様に岐阜県南東部に分布する数十万年前から数百万年前に堆積した礫層から採取した試料、および当該年度に富山県中央部に分布する数十万年前に堆積した礫層から採取した試料を研究に用いた。
礫表面の水和層の厚さの測定では、Siイオン強度のトレンドに基づき、H濃度の採用範囲を除外して得られた値が、想定される年代値と調和的な結果が得られた。しかし、テフラ分析を行ったところ、想定される年代値より礫層が若くなる可能性が示された。この情報も踏まえて、方法の妥当性について確認を進めている。
礫の二次磁化の獲得温度の測定では、対象試料内に含まれる磁性鉱物の同定のために、低温磁気分析を行い、低温酸化のマグネタイトがみつかった。その結果、二次化学残留磁化または酸化磁鉄鉱に存在する粘性残留磁化である可能性が高いことが明らかになった。そのため、観測された粘性残留磁化は年代測定に適用できないと考えられる。
礫層中の砂・粘土のU-Pb年代の測定では、値にばらつきがある試料とそうでない試料があることから、ジルコン粒子の形状と色調に着目して回収した。形状では、自形と丸みを帯びたものを分けた。色調では、濁りがあるもの、紫色を呈するもの、黄色が強いものなどを選択的に回収した。
古地磁気測定では、富山市所有の呉羽山丘陵における砂層を挟む礫層のボーリングコアを1cmから2cm間隔で連続測定した。交流消磁結果の段階成分を用いて計算したところ、コアの途中で伏角が逆転する結果が得られた。これが測定したコアだけなのかを確認するため、別のコアでも測定を実施している。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
本研究は、４つの手法から得られる年代値を複合して、礫層の堆積年代測定法の構築を試みる。現在は、以下のように各手法で年代値に関わる情報が得られつつある状況である一方で、年代値が矛盾したり、年代測定に適用できない試料であることが明らかになったりと、やや遅れている状況である。
礫表面の水和層の厚さの測定による年代値は、テフラ分析の結果と矛盾することがわかり、方法の妥当性の検討が必要となった。
風化礫の二次磁化の獲得温度の測定では、今回の試料が年代測定に適用できないことが明らかとなり、測定試料としては、酸化していない新鮮なマグネタイトを持つ礫であることを確認することが重要となることが示された。
ジルコン粒子のU-Pb年代値は、粒子の形状と色調に着目して、より多くの粒子を測定してヒストグラムを得る必要がある。
古地磁気測定では、ボーリングコアの途中で地磁気の逆転が示唆されたことは極めて重要な成果であり、引き続き別のコアや露頭試料で測定を行う。
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| 今後の研究の推進方策 |
本研究の手法において複合して得られる年代値の妥当性を評価する際には、稀なケースでも別の手法で確定している年代値と比較することになる。これまで、上下でテフラ層が報告されている礫層で研究を進めているが、露頭規模でテフラ層を挟む礫層では適用できていない。今後は、これまでの成果を踏まえて、各手法で比較的良い成果が出つつある呉羽山礫層に絞って研究を進める。既往研究では、この礫層の最上部に約60万年前のテフラ層が挟まれているか、またはテフラ層が覆っていることになっている。本研究で主に適用を検討している年代値より若干若いが、地磁気の逆転の時期に近いことからも評価しやすいと考える。さらに、現在測定しているボーリングの地点とも近く考察しやすいと考える。また、この礫層は、研究代表者の所属地から歩いていくことができ、新型コロナウィルス感染症が拡大しても研究を継続・対応しやすいと考える。
水和層の厚さの測定では、石英を含む礫を対象にして0.1μm程度の表面凹凸を精緻に把握したうえで測定位置を選定する方法を検討し、同じ地点で測定数を増やす。
二次磁化の獲得温度が測定では、酸化していない新鮮なマグネタイトを持つ礫であることを確認して、測定試料にする。
ジルコンのU-Pb年代測定では、形状と色調を考慮して選択的に粒子を回収し、それぞれの特徴に合わせて年代値を議論する。
古地磁気測定では、ボーリングコアの測定を継続するととみ、露頭でも試料採取を行い、古地磁気の正逆を明らかにする。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
当該年度は、新型コロナウィルス感染症の影響により、打ち合わせの移動と国内外の学会参加を控えたことから旅費や参加費の使用が予定より少なくなった。また，試料数が予定より少なく，測定の消耗品の費用の使用が予定より少なくなった。今後は、測定試料を新たに採取する予定であり、その作業は研究分担者と一緒に行う予定である。また、得られた結果を学会や研究機関などで多くの研究者に議論いただく予定である。さらに、結果を検証するため火山灰の確認が必要である。そのため、次年度はこれらの取り組みに費用が必要となる。
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